[发明专利]基于遥控机器人的岩土工程参数移动测试系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩土野外测试设备，属于水文地质探测装置技术领域。

背景技术

鉴于国内一些岩土野外测试大多数处于半自动化状态，仍需要人员进行手工的记录和人为的数据处理，并且不同岩土工程参数的测试需使用不同的测试仪器以及其配套的控制电路和操作平台，使得野外探测时携带的仪器繁多、杂乱，在某些恶劣的环境工作产生了极大的不便，尤其是极端恶劣的环境下，操作人员无法接近探测地点，这种情况下，传统的野外测试将无法进行。

基于以上分析，本发明人针对现有技术的空白，发明了一种基于遥控机器人的岩土工程参数移动测试系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种基于遥控机器人的岩土工程参数移动测试系统及控制方法，携带2.4GHz内置无线接口，不仅摆脱人员的手工记录以及数据处理，而且代替了不同仪器的操作平台和控制终端，大大减少了野外操作所需携带的仪器数量，自身机器人平台配备GPS定位系统和摄像头，适用于气候极端恶劣的野外探测。

本发明为实现上述发明目的，采用的技术方案是：

一种基于遥控机器人的岩土工程参数移动测试系统，包括远程便携式数据终端和遥控机器人操控平台；

远程便携式数据终端包括433MHz无线通讯模块、图像显示和主控模块，以及数据显示和处理模块，其中，图像显示和主控模块用于图像显示，并对其它模块进行控制；数据显示和处理模块在图像显示和主控模块的控制下进行数据的处理；433MHz无线通讯模块用于实现与遥控机器人操控平台的控制指令通讯和数据传输；

遥控机器人操控平台包括433MHz无线通讯模块、GPS定位系统、摄像头和2.4GHz内置无线接口，其中，433MHz无线通讯模块用于接收来自数据终端的控制命令，并将探测数据发回数据终端；GPS定位系统实时显示操控平台所在位置，并将其坐标值传输至数据终端；摄像头通过无线通讯模块，实时将图像显示于数据终端；所述遥控机器人操控平台还自带有2.4GHz内置无线接口，相应地各探测子模块均配备2.4GHz内置无线接口，给定唯一的标识符。

基于遥控机器人的岩土工程参数移动测试系统的控制方法，包括如下步骤：

（1）将系统初始化，包括上位远程便携式数据终端的初始化和遥控机器人操控平台初始化；

（2）在远程便携式数据终端控制下，将机器人平台前进至探测地点；

（3）遥控机器人平台与下位探测器进行2.4GHz无线对接，每一个探测器具有唯一的标识符；

（4）遥控机器人平台控制指定探测器进行探测，将探测值读取并进行预处理后通过无线模块发送至远程便携式数据终端，发送的信息包含探测值、位置坐标以及图像信号。

上述步骤（1）中，系统的初始化还包括建立无线通讯，获取机器人GPS位置初始信号，以及获取摄像头初始图像界面。

采用上述方案后，本发明的有益效果如下：

（1）本发明适用于环境恶劣、操作人员无法进入、传统探测无法进行的情况；

（2）本发明使用统一兼容操控机器人平台，减少不同岩土工程探测仪器所需的控制平台；

（3）本发明使用2.4GHz内置无线接口与下位探测仪器对接，具有一对多对接、唯一标识符控制、准确对接的优点；

（4）本发明使用433MHz无线通信模块，具有通讯距离远、抗干扰能力强的特点，适合野外使用；

（5）本发明中的机器人操控平台，具有GPS定位，能实时读取位置坐标，并存储位置信息；

（6）本发明的机器人操作平台，携带摄像头，通过无线模块将图像实时传送至数据终端，以利于实现远程操控。

附图说明

图1是本发明的总体框架图；

图2是本发明的测量流程图。

具体实施方案

下面结合附图对本发明技术方案的实施作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明提供一种基于遥控机器人的岩土工程参数移动测试系统，包括远程便携式数据终端和遥控机器人操控平台，下面分别介绍。

远程便携式数据终端包括433MHz无线通讯模块、图像显示和主控模块，以及数据显示和处理模块，其中，图像显示和主控模块用于图像显示，并对其它模块进行控制；数据显示和处理模块在图像显示和主控模块的控制下进行数据的处理；433MHz无线通讯模块用于实现与遥控机器人操控平台的控制指令通讯和数据传输。